中专物理教案 电场.doc

电 场 教学目标： 1.会叙述库仑定律的内容并会运用。 2.理解电场 电场强度 电场线的概念 授课内容： （一）．真空中的库仑定律 ⒈同性电荷相推斥，异性电荷相吸引。 ⒉ (1)库仑定律的适用条件：真空中，两个点电荷之间的相互作用。点电荷：带电体大小和它们之间的距离相比可以忽略。理解为带电体只为一点，电荷集中于该点，r即为两个带电体之间距离。当带电体大小与它们距离相比不可忽略时，电荷不能视为集中一点，r不能确定，不适用库仑定律。 (2)K：静电力恒量。重要的物理常数K=9.0×109Nm2/C2，其大小是用实验方法确定的。其单位是由公式中的F、Q、r的单位确定的，使用库仑定律计算时，各物理量的单位必须是：F：N、Q：C、r：m。 (3)关于点电荷之间相互作用是引力还是斥力的表示方法，使用公式计算时，点电荷电量用绝对值代入公式进行计算，然后根据同性电荷相斥、异性电荷相吸判断方向即可。 (4)库仑力也称为静电力，它具有力的共性。它力学中学过的重力，弹力，摩擦力是并列的。它具有力的一切性质，它是矢量，合成分解时遵从平行四边形法则，与其它的力平衡，使物体发生形变，产生加速度。 (5) ,F是Q1与Q2之间的相互作用力，F是Q1对Q2的作用力，也是Q2对Q1的作用力的大小，是一对作用力和反作用力，即大小相等方向相反。不能理解为Q1(Q2，受的力也不等。 ?（二）．电场和电场强度 1.电场 电场是物质的一种特殊形态. (1).电荷周围存在电场.分析库仑力:ＱＡ对ＱＢ的作用力,是在其周围产生电场,通过电场作用给B. (2).电场力,ＱＢ在ＱＡ产生的电场中受到的力.电荷在电场中受到的力称为电场力.同一电荷在不同电场中或在同一电场不同位置所受电场力的大小和方向均可能不同. 2.电场强度.描述电场力的性质的物理量 (1)电场的强弱,电荷q放在电场A处所受电场力为FA,放置B处受电场力为FB,若FA＞FB到A处电场比B处强. (2)电场强度:描述电场强弱的物理量. .放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它电量的比值,叫这点的电场强度,简称为场强.其物理意义为:单位电量的电荷在电场中受到的电场力.这是物理中常用的一种方法.同于单位时间物体的位移表示物体运动快慢. (3)场强是描述电场性质的物质的物理量,只由电场决定,与检验电荷无关.例如在A点场强,与q的大小无关,与是否存在无关.不能理解为成正比,与成反比. (4)场强是矢量.其大小按定义式计算即可,其方向为正电荷的受力方向为该点场强方向.其单位为. (5)电场强度和电场力是两个不同的物理量,就像速度和位移是完全不同的两个概念.最 根本不同的是:场强是表示电场的性质的物理量,电场力是电荷在电场中受的电场的作用力.还应在大小、方向、单位等诸方面加以比较，它们的关系是或. (6)点电荷在真空中电场的场强.在点电荷Q形成的电场中,距Q为r处放入点电荷q,如 图1所示,q受的电场力即库仑力,根据场强定义或该处场强为,r可取任意值,因此即为点电荷在真空中场强公式,Q为场源电量,r为某点到场源的距离.k为静电常数.其方向,若Q为正;+q受力方向如图所示,即为该点场强方向,若Q为负,场强方向与图示方向相反.若把+q换成-q,所受电场力方向正与场强方向相反. 注意:是适用于点电荷在真空中的电场.而适用各种电场. (7).场强可以合成分解,并遵守平行四边形法则,如图示2所示.QA与QB在C处的场强分别为EA、EB,E即是EA与EB的合成场强.若在C处放一个-q点电荷,所受电场力方向应与E反方向. 3.电场线 (1).电场线是描述电场强度分布的一族曲线.描述方法:用曲线的疏密描述电场的强弱,用曲线某点的切线方向表示该点场强方向. (2)电场的特点: a.在静电场中,电场线从正电荷起,终于负电荷,不闭合曲线. b.电场线不能相交,否则一点将有两个场强方向. c.电场线不是电场里实际存在的线,是为使电场形象化的假想线. (3).匀强电场 a .定义:在电场的某一区域里,如果各点场强大小和方向都相同,这个区域的电场叫匀强电场. b.电场线如下图所示.电场线互相平行的直线,线间距离相等. .两块靠近、正对且等大平行的金属板,分别带等量 正负电荷时,它们之间的电场是匀强电场.边缘附近除外. （三）、电势 电势差 1．电势能 （1）.电场力的功 W=F· S S应是沿电场线方向位移，根据F 、 S 的方向决定电场力做正功、负功。电场力做功与路径无关，与重力功比较理解上述内容 （2）.电势能：电荷在电场中具有的势能，和重力势能一样要确定0势能的位置。比0电势能高的电势能为正，比零电势能低的电势能为负。电势能用ε表示，单位焦耳（J）